书城科普不可思议的发现(走进科学丛书)
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第41章 啤酒冒泡的启示

原子核和电子等带电粒子非常小,例如原子核的直径只有10-13-10-12厘米,肉眼是看不见的。多少年来,科学家们一直在想方设法看到它们的踪迹。过去用一种“云室”去观察,但看不太清楚。

1952年的一天,26岁的物理学家格拉塞在紧张工作之余,打开了一瓶啤酒。啤酒冒出一串串气泡,他还在想刚才的实验,竟忘记了喝啤酒。过一会儿,气泡渐渐不冒了。格拉塞沉思起来,难道再也不能产生气泡吗?他将一粒沙子投进啤酒杯,只见沙子在下沉的过程中,沙子周围不断地产生着气泡。他又扔下一小撮沙子,这时啤酒就像沸腾了似的,产生出大量气泡。

格拉塞从这小小的实验得到了启发,竟作出了一项了不起的发明,这就是能清楚地看到电子径迹的气泡室。

啤酒的气泡究竟给了他什么启发呢?

原来,啤酒里的气泡,是在高压下溶在啤酒里的二氧化碳气体。平时,碑酒瓶盖子紧紧地盖住瓶口,使瓶内保持一定的压强,啤酒里的气体就不会冒出来。一旦打开瓶盖,压强减低了,溶在啤酒中的二氧化碳气体就从啤酒中逸出来,变成大量气泡上升。刚冒空气泡的啤酒,还处在不稳定状态,过一会儿之后,气泡就减少了,逐渐趋于平衡。可是遇到沙子的扰动,平衡状态即被打破,就会继续产生气泡。

格拉塞回到实验室,把液态氢装在密闭的容器里,然后使容器内部突然减压,这时的液态氢就相当于冒过泡的啤酒,处在不稳定状态。这时,如有带电粒子射进液态氢,就在粒子经过的路径上发生“沸腾”,出现了一串串小气泡,这种情况就像在啤酒里扔下沙粒一样。啊,带电粒子终于留下了一条清晰的“足迹”,这条轨迹可以用高速摄影机拍摄下来再继续研究。在这个基础上,格拉塞经过一番努力终于发明了气泡室,从而导致其他科学家对介子和超子等未知粒子的发现。

气泡室的发明,为原子核物理学的研究提供了极大的方便,格拉塞因此获得了1960年诺贝尔物理学奖。